Vektor x Rastr

Vektor Rastr

prezentace jevové struktury

dobrá

(nelze spojité povrchy)

záleží na rozlišení

(nevhodné pro liniové)

datová struktura složitá jednoduchá

kvalita grafiky dobrá záleží na rozlišení

topologie ano ne (jen sousednost buněk)

objem uložených dat malý velký

nároky na software velké malé

analýzy složitější ale komplexnější jednodušší ale některé neproveditelné (sítě) a

nepřesné (plochy, délky)

transformace mezi souř. systémy

přesná nepřesná (resampling)

Uložení dat

Atributová

• databáze(R)DBMS (Relational) database management

system

Polohová data

• nativní formát– ArcGIS: shapefile, coverage

– Microstation: *.dgn

– Topol: bloky *.blk

Atributová data

• DBMS nebo RDBMS

Polohová data

• speciální formát (většinou komprimovaný)

– obecné grafické (tiff, jpeg, bmp)

– softwarově specifické (ArcINFO grid, Erdas *.img, Topol *.ras ....)

Vektor Raster

Komplexní formáty ukládají více vrstev různých typů

ArcGIS: geodatabase

Geomatica: *.pix

Relační databáze

ID datum druh lokalita sebral

1 2.7.1996 Picea abies Dolní Vidim Karel Čtvrtý

2

ID datum druh d_cesky lokalita l_souradnice sebral_jm sebral_pr

1 2.7.1996 Picea a.. smrk Dolní Vidim 14, 675; 50,458

Karel Čtvrtý

2

ID datum druh lokalita sebral

1 2.7.1996 2 13 8

2 ....... .. .. ..

ID rod druh cesky

1 Picea omorika smrk omorika

2 Picea abies smrk ztepilý

3 .... .... .....

ID lok_jmeno delka sirka popis

... .... .... .... ....

13 Dolní Vidim 14,675 50,458 palouk ....

14 Odřepsy 12,345 53,658 náves

ID prijmeni jmeno adresa

... .... .... ....

8 Čtvrtý Karel Hrad 1

9 Odvedle Lojza Vedle 4

Zaznamy

Lokality Druhy

Sberatele

Relace

ID datum druh lokalita sebral

1 2.7.1996 2 13 8

2 ....... .. .. ..

ID rod druh cesky

1 Picea omorika smrk omorika

2 Picea abies smrk ztepilý

3 .... .... .....

ID lok_jmeno delka sirka popis

... .... .... .... ....

13 Dolní Vidim 14,675 50,458 palouk ....

14 Odřepsy 12,345 53,658 náves

Zaznamy

Lokality

Druhy

Sberatele

ID prijmeni jmeno adresa

... .... .... ....

8 Čtvrtý Karel Hrad 1

9 Odvedle Lojza Vedle 4

Relační databáze• Kolekce tabulek vzájemně propojených relacemi přes klíčová

pole

Charakteristiky tabulky

• řádek = záznam = věta

• sloupec (pevně definovaný datový typ a velikost pole)

• index

• primární klíč

• neredundantnost dat

Správa a komunikace s databází - SQL (Structured Query Language)– DDL – data definition language (CREATE jméno tabulky)– DML – data manipulation language (SELECT .....)

SQL

• SELECT * FROM Zaznamy WHERE datum > 31.12.1990

Vyber z tabulky „Zaznam“ všechny řádky kde sloupec „Datum“ je větší (mladší) než 31.12.1990

• SELECT * FROM Zaznamy JOIN Druh ON Zaznam.Druh = Druhy.ID WHERE Druhy.Druh = „Picea“

Vyber ze spojení tabulek Zaznam a Druh všechny řádky které mají ve sloupci Druh tabulky Druhy uvedeno „Picea“

Typy databází

• souborové (jeden soubor jedna tabulka) – formát souboru *.dbf (Dbase, FoxPro)

• systémové (v jednom či několika souborech celá databáze; většinou typu klient-server)

– komerční: Oracle, MS SQL, Informix, (Access !!!)– open source: MySQL, PostgreSQL, Firebird

Manipulace a restrukturalizace dat

• Atributová data– Editace

• Polohová data– Konverze mezi softwarově specifickými formáty– Editování– Spojování a členění prostorových reprezentací– Změna mapové projekce– Transformace prostorových reprezentací– Generalizace– Konverze vektor x raster; raster x vektor

ArcGIS Help; ESRI

Editování

ArcGIS Help. ESRI

Spojování a členění prostorových reprezentací

Dissolve

Tuček J. 1998. Geografické informační systémy

Transformace prostorových reprezentací

• Lineární (Helmertova)– Posun počátku; rotace a změna měřítka

stejná pro obě osy

x´= (m * x * cos ( + m * y * sin ( + a

y´= (- m * x * sin ( + m * y * cos ( + a

• Polynomická– Posun počátku; rotace a změna měřítka

různá pro obě osyPolynom 1. stupně, afinní transformacex´= a * x + b * y + c y´= d * x + e * y + f

Obě transformace založeny na shodných bodechObecně je potřeba N = (n2 + 3n +2) / 2 bodů, kde

n je stupněm polynomu

http://www.profc.udec.cl/~gabriel/tutoriales/giswb/vol2/cp1/cp1-4.htm

Transformace

Převzorkování - resampling

• Nutné pro rastrová data po jakékoliv transformaci• Pro středy buněk jsou vypočteny nové polohy a je nutné jim

přiřadit nové hodnoty vzhledem k původnímu rastru

Metody přiřazení hodnoty:– Nejbližšího souseda (pro kvalitativní data)– Bilineární interpolace (pro kvantitativní data)– Kubická konvoluce (pro kvantitativní data)

http://www.malaysiagis.com/related_technologies/remote_sensing/resampling.gif

Resampling – přiřazení hodnoty

Generalizace

• Vypuštění bodů

• Prahové hodnoty – Douglas-Peuckerova metoda

– moving window

• Sledování tvaru

• Změna velikosti buňky

VEKTOR RASTR

Burrough P.A. et McDonnell R.A. (1998)

Generalizace Douglas-Peuckerova metoda

Konverze vektor - rastr

• Body– Bod odpovídá jedné buňce; pozor na více bodů v jedné buňce

• Linie– Všechny buňky zasažené linií

• Polygony– Zasahuje-li více polygonů do jedné buňky, je nutné určit přenášenou

hodnotu

Metody:– Centroidu– Dominantního typu– Nejdůležitějšího typu

Tuček J. 1998. Geografické informační systémy

Konverze vektor - rastr

Konverze rastr - vektor

• Body– Středy buněk

• Linie– Nutné určit jednoznačný průběh linie, skeletonizace; generalizace a/nebo

vyhlazení průběhu linie

• Plochy– Po hranách či středech buněk; následuje generalizace či vyhlazení linie

hrany polygonu

Konverze rastr - TIN

• TIN -> rastr: bez problémů, interpolace na trojúhelníkových plochách

• raster -> TIN: často síť trojúhelníků s určitou nadbytečností

metody odstranění:• identifikace kostry reliéfu (vztah k sousedům jen vyšší či nižší)

• filtrování (určování míry aproximovatelnosti bodu z okolních hodnot)

• hierarchická metoda (obdoba quadtree ale s trojúhelníky)

• heuristická metoda (optimalizace popisu povrchu postupným zjednodušováním – výpočetně velmi náročné)

TINVytvoření TIN splňující Delaunay kritéria:• Kružnice opsaná trojúhelníku neobsahuje žádný jiný bod• Trojúhelníky se nepřekrývají• Modelovaný povrch je spojitý

http://terrain.cs.duke.edu

TIN